基于三維模具技術(shù)的LED燈配件模具設(shè)計(jì)與制造 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

    西南科技大學(xué)城市學(xué)院  City College of Southwest University Of Science and Technology           課程設(shè)計(jì)論文（設(shè)計(jì)）       論文題目：  基于三維模具技術(shù)的 LED燈配件模具設(shè)計(jì)與制造    指導(dǎo)教師：             武       燕                   系     別：             機(jī)電工程系                   專業(yè)班級(jí)：   機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化  制造 1001      姓     名：             趙       晗                    學(xué)     號(hào)：             201040194                    日     期：             2013 年 11 月                目錄  摘要 - 1 - 第一章  緒論 . - 2 - 1  目的   - 2 - 2  設(shè)計(jì)任務(wù) .- 2 -      2.1. UG 軟件使用  - 2 -      2.2. 零件沖壓方案 .- 2 -      2.3. 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .- 2 - 3 設(shè)計(jì)要求 - 2 第二 章   彎曲工藝設(shè)計(jì) . .-3-   1、彎曲零件 .-3- 2、彎曲工藝分析 .-3- 2.1 材料分析 . - 3 - 2.2 結(jié)構(gòu)分析 .- 3 -. 3、工藝方案確定 - 4 -    4、彎曲 工藝計(jì)算 - 4 -      4.1 毛坯尺寸計(jì)算 .- 4 -      4.2 彎曲力計(jì)算 .- 5 -      4.3 彎曲模主要零部件計(jì)算 .- 6 - 5、沖壓設(shè)備的選擇 - 9- 6、彎曲模模架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) - 9 -  6.1 模座的設(shè)計(jì) .- 9 -      6.2 模具閉合高度 .- 9 -      6.3 固定板、墊板、定位板、頂料塊及模柄尺寸 - 10 -  6.4 緊固裝置 .-10 -      6.5 橡膠墊的選用 - 10-      6.6 熱處理要求 .- 11 - 7、模具的裝配圖 .- 12 - 小  結(jié) -18 - 參考文獻(xiàn) - 19 -  1  摘要  隨著模具的迅速發(fā)展，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具已經(jīng)成為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品不可缺少的重要工藝設(shè)備，為了擴(kuò)展在學(xué)生在彎曲模具方面的知識(shí)，為了適應(yīng)社會(huì)的要求，學(xué)校教學(xué)環(huán)節(jié)中，模具三維項(xiàng)目 實(shí)踐是不可缺少的一部分，這次項(xiàng)目實(shí)踐是在學(xué)習(xí)完彎曲、模具制造以及三維等課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考核，是對(duì)學(xué)生所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，也是對(duì)學(xué)生所學(xué)知識(shí)的回顧與檢查。通過(guò)實(shí)例，分析了的彎曲工藝方案，并根據(jù)零件形狀和類型，制定合理的彎曲模具，闡述了模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作過(guò)程，最后提出了模具設(shè)計(jì)應(yīng)該注意的問(wèn)題。   關(guān)鍵詞： 彎曲      彎曲工藝      模具設(shè)計(jì)2   第一章  緒論  第一節(jié)   目的  項(xiàng)目實(shí)踐是重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)之一，它將理論聯(lián)系實(shí)際，用所學(xué)知識(shí)在實(shí)踐中進(jìn)行融會(huì)貫通，培養(yǎng)調(diào)查研究、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培 養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作以及創(chuàng)新能力，為今后的學(xué)習(xí)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。  第二節(jié)  設(shè)計(jì)任務(wù)  1. UG 軟件使用     熟悉 UG軟件在二維設(shè)計(jì)、實(shí)體造型和裝配方面的應(yīng)用。  2. 零件彎曲方案     1）分析零件的彎曲工藝性。  3. 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)     1）模具的二維工程圖設(shè)計(jì)。     2)  模具零件的三維設(shè)計(jì)及模具三維裝配。  第三節(jié)  設(shè)計(jì)要求  1.設(shè)計(jì)必須由學(xué)生本人獨(dú)立完成。  2.完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。                                      3 第二章  彎曲工藝設(shè)計(jì)  1. 彎曲零件    U 型件彎曲模具設(shè)計(jì)，零件如圖 1.1，參數(shù)如圖所示，大批量生產(chǎn)。                    圖  1.1  2. 彎曲工藝分析  具有良好工藝性的彎曲件，能簡(jiǎn)化彎曲工藝過(guò)程和提高彎曲精度，并有利于模具的設(shè)計(jì)和制造。彎曲件的工藝設(shè)計(jì)材料、結(jié)構(gòu)工藝和彎曲件的精度內(nèi)容。   2.1 材料分析     該工件所用材料 10 鋼是常用的彎曲材料，塑性較好，適合沖壓加工，大批量生產(chǎn)。    2.2 結(jié)構(gòu)分析      零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形狀對(duì)稱，對(duì)彎曲成型較為有利。查表 1（垂直于纖維）材料允許最小彎曲半徑 rmin=0.1t=0.2mm<3mm，不會(huì)彎裂。計(jì)算零件                                    4 相對(duì)彎曲半徑 r/t=1.5<3,卸載后彎曲圓角半徑變化不予考慮， 工件的彎曲直邊高度為 34.77mm，遠(yuǎn)大于 2t，因此可以彎曲成功。該工件是一個(gè)彎曲角度為 90o 的彎曲件，所有尺寸精度均未標(biāo)注公差，而當(dāng) r/t<5 時(shí)，可以不考慮圓角半徑的回彈，所以該工件符合普通彎曲的經(jīng)濟(jì)精度要求。   3. 工藝方案的確定  工序：直接彎壓 U 型件。  4. 彎曲工藝計(jì)算  4.1毛坯尺寸計(jì)算  毛坯總長(zhǎng)度等于各直邊長(zhǎng)度加上各圓角展開(kāi)長(zhǎng)度，即：                        L=2L1+L2+2L 彎  由圖 1 可得            L1=25mm           L2=150mm                                              5  表 2 由 r/t=1.5  取 x=0.36 L 彎   =3.14/2(r+xt)=8.5 L=2L1+L2+2L 彎 =217 4.2彎曲力計(jì)算    總沖壓力等于校正力和壓料力之和，先計(jì)算校正力                 F 校 =AP=61 12 60=43.9KN 根據(jù)彎曲力經(jīng)驗(yàn)公式  FZ=0.7Kbt2 b/（ r+t）  =0.7 1.3 12 22 400/（ 3+2） =3494N    FD=(0.3-0.8) FZ=2796N                                     6                         表 3 由于校正彎 曲力比頂件力大的多，故一般 FD可忽略。  4.3彎曲模主要零部件尺寸  （ 1）凸模圓角半徑 rp     在保證不小于最小彎曲半徑值的前提下，當(dāng)零件的相對(duì)圓角半徑 tr/ 較小時(shí)，凸模圓角半徑取等于零件的彎曲半徑，即 rp=r=5mm. （ 2） 凹模圓角半徑 rd 凹模圓角半徑不宜過(guò)小，以免擦傷零件表面，影響沖模的壽命。根據(jù)厚度 rd=（ 2-3） t=3t=6mm （ 3） 凹模深度   過(guò)小的凹模深度會(huì)使毛坯兩邊自由部分過(guò)大，造成彎曲件回彈量大，工作不平直；過(guò)大的凹模深度增加了凹模尺寸，浪費(fèi) 模具材料，并且需要大行程的壓力機(jī)，因此模具設(shè)計(jì)中，要保持適當(dāng)?shù)陌寄Ｉ疃取Ｔ摦a(chǎn)品零件為彎邊高度不大且兩邊要求平直的 U 形彎曲件，則凹模深度應(yīng)大于零件的高度，且高出值 h0=5mm。查表得凹模工作部分深度為 32mm。                                      7                圖 4.1 （ 4） 凸凹模間隙   由式 由 c=（ 1.05 1.15） t   可取 c=1.1t=1.1mm。  （ 5）凸凹模寬度尺寸  零件標(biāo)注在外形上，應(yīng)以凹模 首先設(shè)計(jì)凹模的寬度尺寸?；境叽鐬?5mm，板厚 2mm的彎曲件未注公差為 0.4mm，則由式：  凹模寬度 : dLLd 0)5.0-( += d4.00)6.15.0-65( +mm= 4.002.64 +mm 凸模寬度： 0)2-( pcLL dp = 04.0)2.22-2.64( mm= 04.08.59mm                                           8 （ 6）凸凹模造型                   凸模                 凹模                                        9  5.沖壓設(shè)備的選擇  根據(jù)計(jì)算選取沖壓設(shè)備 J23-10，其主要技術(shù)參數(shù)如下：  公稱壓力： 100kn 滑塊行程： 45mm 最大閉合高度： 180mm 閉合高度調(diào)節(jié)量： 50mm 模柄孔尺寸： 30X50mm 工作臺(tái)厚度： 40mm 電動(dòng)機(jī)功率： 1.5KW 外形尺寸： 1750 750 850 6.彎曲模模架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)   （ 2）模具閉合高度      模具的閉合高度是指壓力機(jī)滑塊在下止點(diǎn)位置時(shí)，模具上模座至下平面間的距離，與壓力機(jī)有以下關(guān)系：                                      10   （ 5）橡膠墊的選用  1.為保證橡膠墊不過(guò)早失去彈性而損壞，其允許的最大壓縮量不得超過(guò)自由高度的 45%，一般取 H 總 =（ 0.35 0.45） H 自由 。橡膠墊的預(yù)壓縮量一般取自 由高度的 10% 15%。                  H 工作 =H 總 H 預(yù)    故工作行程：    H 工作 =H 總 -（ 0.1 0.15） H 自由   由工作行程可計(jì)算出橡膠墊高度：                H 自由 =H 工作 （ 0.25 0.30）  式中    H 自由 橡膠墊自由狀態(tài)下多的高度         H 工作 所需工作行程                                      11 2.橡膠墊產(chǎn)生的力                F=Ap 式中       F 壓力            A 橡膠墊橫截面積            P 與橡膠墊壓縮量有關(guān)的單位壓 力  橡膠墊壓縮量 % 單位壓力P/MPa 橡膠墊壓縮量 % 單位壓力P/MPa 10 0.26      25 1.06     15 0.50      30 1.52     20 0.70      35 2.10 （ 6）熱處理要求                                             12 7.模具的裝配圖    模具工作過(guò)程：開(kāi)啟模具后，將落料件放置于定位板 9 與凹模 12之間，當(dāng)彎曲模具的上模向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，凸模 7 和頂件板 11 壓住彎曲毛坯，使彎曲毛坯準(zhǔn)確地、可靠地定位，凸模 7、凹模 12將彎曲毛坯逐漸夾緊下壓而彎曲；當(dāng)模具的上模繼續(xù)向下行進(jìn)， R2圓弧很快成型。當(dāng)形成終了時(shí)，凸模7 回程，彈頂器痛螺桿 15、頂尖塊 11 將彎曲件頂出。完成  一個(gè)工作過(guò)程。                                                13 零件圖   模具結(jié)構(gòu)裝配：                                         14                                             15 模具整體圖：                                       16                                     17                                   課  程  設(shè)  計(jì)  說(shuō)  明  書(shū)    18  小  結(jié)  通過(guò)這次 模具 UG 項(xiàng)目實(shí)踐， 我 深深體會(huì)到了學(xué)習(xí)知識(shí)的重要性。通過(guò)這次實(shí)踐，我對(duì)彎曲模的理論知識(shí)有了更深的理解，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中翻閱了大量的參考書(shū)及手冊(cè)，讓我對(duì)一些參數(shù)有一個(gè)新的認(rèn)識(shí)。 通過(guò)參考一些別人的設(shè)計(jì)作品和查閱資料，吸取其中的精華，去除糟粕，自己 也 可以學(xué)會(huì)許多東西。  這次項(xiàng)目實(shí)踐，也讓我對(duì) 以前學(xué)過(guò)的制圖軟件有了加深，比如 CAD 和 UG,以前根本不懂模具的裝配過(guò)程和爆炸方法，現(xiàn)在通過(guò) UG 項(xiàng)目實(shí)踐，重新學(xué)到了很多知識(shí)，受益頗深。也讓我以后在工作中打下了良好的基礎(chǔ)。通過(guò)這次項(xiàng)目實(shí)踐 ， 讓我知道， 模具的設(shè)計(jì)和制造只有理論知識(shí)是不行的，任何模具的設(shè)計(jì)都要有一定的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)才可以設(shè)計(jì)出更合理的模具。 所以，在今后的學(xué)習(xí)和工作中，我